地質工程勘察中地基方案的選擇路徑研究

【摘 要】 進行各種建筑工程建設的第一個重要步驟就是地形地質勘測探查，而工程人員確立地基方案必須是以地質勘察的結果為參考標準的。由于我國幅員廣闊，領土資源豐富，擁有包括平原，山區，丘陵，盆地，高原在內的各種地形，土質呈現復雜多樣的特點主要含有的地基土有膨脹土，濕陷性黃土，軟弱粘性土，雜填土，飽和粉細砂與飽和粉土，還包括了優質的天然土。尤其是液體性質與含量，空隙大小比例，壓縮性能指標，抗剪強度指標的不同，這就要求工程師需要勘測清楚土質的形成原因，類型成分，分布狀況，埋藏要求等，才能以此為依據針對多種多樣復雜的地質條件，選出合格的地基并且制定出合理的地基方案。本文列舉了一系列不同的工程地質特點并針對各類土質說明如何確立一套經濟又符合實際要求的地基方案。

【摘 要】 工程土質；勘測；地基方案

1 地質工程的各類地基

在我國多種多樣的地質和復雜豐富的土質類型中，包括了以陸相為主的第四紀積累物，濱海相積累物和人工積累物等。首先要進行介紹的是飽和粉土和飽和粉細砂，這些土比較疏松柔軟，如果沒有遭受到很強烈的晃動或者地震的話，那么這種飽和粉土與飽和粉細砂的承載能力是非常高的，而一旦在非常強烈巨大的震動下增大空隙的所受到的水液壓力從而減小沙粒之間的相互作用力，如果有累積的水液不及時排導疏通，那么就會導致泥沙土顆粒懸浮而形成水液化下沉深陷，這樣地基的受承能力便會降低，因此對飽和粉細砂與飽和粉土的水化范圍與程度考察清楚是非常有必要的。接下來要介紹的就是在風力堆積作用下的濕陷性黃土，這種濕陷性黃土呈現為黃色，它們含有豐富的鈣質，空隙的體積比較大，質地柔軟松散，這些粘濕陷性黃土在自身重力的作用下或者是其他的附加外力的作用下容易與水液混合，從而快速使得自身的結構遭到嚴重的破壞，從而導致土質整體性坍塌，下沉，瓦解。其中由于受力作用方向的不同的原因又分成兩種自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。再一個要介紹的就是膨脹土和雜填土，膨脹土屬于粘土的種類，它們具有非常高的可塑性，這主要體現在其遇水膨脹而失水則收縮的特點。而雜填土的土質成分厚薄不均勻，空隙體積大而疏松柔軟，這種填雜土通常是在人類活動之后所留下的沒有規律的雜亂堆積沉淀物。最后要介紹的就是在第四紀形成的湖沼相，三角洲相，海相和瀉湖相混合而成的累積物。這種填雜土土柔軟疏松，粘性比較大，壓縮性能好，她們含有非常豐富的天然水，孔型比例比較大，受承能力也比較大，但是滲透性能比較差等。[1]

2 地基方案的確立

認真地勘測考察各種地址類型和土質類型，并且對勘測考擦的結果進行綜合分析判斷。這樣才能夠選擇正確合理的地基以便符合上部建筑結構對于地基要求的標準，從而增強地基的受力能力，減輕水液沉陷嚴重性，減小膨脹土的膨脹收縮，及時阻止不均勻沉降或者沉降量過大的問題出現，防止剪切破壞地基穩定性。下面是列舉了針對各種不同土地類型所提供選擇的地基方案。[2]

（1）膨脹土質

膨脹土的厚薄程度大小以及所處于的地表的深淺不同，確立的地基方案也不一樣。如果膨脹土處于地表的比較深的地方并且不符合建設高大建筑物的標準時，這時就需要采用樁基礎的方法或者采用換土墊層的方法。當膨脹土的厚度在一到兩米左右以及在地表兩到三米之內的淺層區域的時候，可以把全部的膨脹土挖出來再用沙土或粘性土代替填回去。如果在地下水位較深的地方并且膨脹土比較厚的情況之下，這時便可在地基土的上方采用淺埋的方法以減小膨脹變形的程度。另外，由于膨脹土具有遇水膨脹失水收縮的特性，因此膨脹土內水液的含量是決定其土質的重要因素。所以，了解當地的氣候水質條件與分布是一個比較重要的環節。了解土質在不同的作用力下的膨脹比率與自由膨脹比率才能知道其膨脹級別。綜合以上對膨脹土的分析才能合理選擇出地基方案。

（2）軟弱粘性土

排水凝結或砂樁可用于對付不含有水砂層的軟弱性粘土的下部區域，如果軟弱性粘土比較深厚的話，就可以采用灰土樁，深層攪拌或換土墊層法。如果粘土分布的范圍區域較小且所處的深度在較淺顯的地表，那么就可以選擇會提案或全部挖出，如果條形粘土比較狹窄的話便可用地梁基礎跨越的方法。

（3）雜填土

雜填土中所含有的特性比較穩定的工業建筑垃圾或者生活的垃圾，這些垃圾經過數年后會達到非常大的密度，只要增強這類地基上方的結構強度，并且經過地基承載力的載荷測試或原位測試的檢測合格后便可作為大多數建筑物的天然地基。若某些地方的雜填土比較薄的時候可以采用重錘夯實法，表面施壓法或者換土墊層法解決問題，也可以把填雜土全部挖出來之后直接在穩定的土層上打地基。如果填雜土所處的位置較深，那么就可以采用地基復合法，如果雜填土所含的垃圾較少的話，可以挖掉之后再埋上質地上乘的土，相反若果垃圾的厚度比較大的話就不能采用表面施壓法，換土墊層法，但是能夠使用樁基礎的方法來解決問題。

（4）飽和粉細砂、飽和粉土

對于易溶于水的飽和粉細砂粉土所構成的地基，是否消除其水液下陷的問題則應該根據其水化程度的大小來進行。打個比方說，對于丁類的建筑物，如果它們的水化程度比較小或者只是在中等程度左右，便可以不予處理或者部分消除水化下陷，如果水化程度非常大的話則應在地基的上方結構性基礎上增大其牢固性以消除全部的水化下陷。對于乙類建筑物如果只遭受到比較輕微的水體侵襲的話，可以只是處理部分的水液化場地，如果其遭受到非常大的水體侵襲則應該把全部的液化場地處理掉，并且增加其上部建筑結構的穩定性。我們可以通過改良排水系統的性能或者對土地的密實度進行加固處理來處理液化沉陷現象，增強土質的密實度可以采用灌漿法，強夯法，振沖置換碎石樁或振沖擠密碎石樁等方法，還可以把樁端打入水化深度下方的扎實土層當中。

（5）天然地基

在建筑工程選擇方案中要優先選擇天然地基，一般天然地基的承載強度是非常大的，質地均勻且壓縮性能不大，地基變形程度小比較穩定。最好是盡量選擇處在沉積循環中層成中的土質。若果地基疏松，土質復雜不均勻，建筑物負載量很大或結構負載有很大差別時應該驗測其變形程度，只有通過驗算標準以及承載力度標準的檢測時時才能作為天然地基。對于遇到有軟土層，開挖深基坑，斜坡上的建筑，擋土結構或常遭水平力作用大的建筑物的情況下，需要測算其穩定性之后才決定是否用作天然地基。泥土大多是在沉積循環中成層中堆積的，地球的各層土質的受力能力和物理力學指標性質有很大的不一樣，所以要綜合土質上方構型和基礎結構進行天然地基的選擇。要以承載強度比較大的土層作為天然地基的受力層面，與此同時我們還不能忽略其對于下臥層的承載力度的要求，如果承載的力度比較小則可以盡量把基礎埋藏在比較淺顯些的區域以增大受力層面的厚度，但是要注意的就是它的厚度不能夠比凍土的深度還要小。同時還可以擴大基礎的區域范圍以增大上方結構對地基面積的承載力度。[3]

3 結語

建筑工程師和勘察探測人員應該對從工程地質的勘測中所得的資料結果，進行綜合分析施工周圍的地質水文特性，氣候條件特征，再結合基礎，地基和上方構型三者選擇正確的地基方案。確立地基方案要以天然地基作為優先考慮方案，如果在不能使用天然地基作為首選方案的情況下，那么就應該從以上所提供的參考方案中權衡出能降低工程造價縮短施工時間的地基方案。

參考文獻

[1] 弓曉麗.淺談地基處理方案的選擇和概念設計[J]科技情報開發與經濟；2009年 第27期

[2] 馬成龍.淺析不同工程地質勘察中地基方案的選擇[J]工程建設與設計；2009年第04期

[3] 劉子鈞.工程地質勘察中地基方案的選擇分析[J]四川建材；2010年第06期